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Química

Polaridade das Moléculas

Sara Nahra
Publicado por Sara Nahra
Última atualização: 11/10/2018

Introdução

A polaridade é uma característica que uma ligação ou molécula apresenta quando seu momento dipolar \(\mu\  ) é diferente de zero.

Polaridade das ligações

Em uma ligação covalente ocorre compartilhamento de pares de elétrons entre dois átomos. Esse par eletrônico é atraído para o núcleo de ambos os átomos. Porém, não com a mesma força, a não ser que os átomos sejam os mesmos.

Isso significa que a distribuição da nuvem eletrônica depende da força de atração exercida pelos núcleos de cada um dos átomos sobre os elétrons que estão sendo compartilhados.

A atração que um átomo exerce sobre o par eletrônico compartilhado depende da carga nuclear efetiva e da distância entre os núcleos e a camada de valência. A carga nuclear efetiva é a carga nuclear menos o efeito de blindagem das camadas internas.

A força de atração é medida pela eletronegatividade dos átomos. Quanto maior a eletronegatividade de um átomo, maior é a força de atração que ele exerce sobre o par eletrônico.

A Figura 1 mostra uma tabela periódica indicando o sentido de aumento da eletronegatividade entre os átomos, seguido pela escala de eletronegatividade de Pauling.

Figura 1. Escala de eletronegatividade de Pauling.Figura 1. Escala de eletronegatividade de Pauling.

Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre dois átomos, maior será a polarização daa 1. Escala de eletronegatividade de Pauling. ligação.

Observe, na Figura 2, duas moléculas. A de cima é composta por átomos iguais e outra composta por átomos diferentes.

Figura 2. Representação de uma molécula apolar (a de cima) e polar (a de baixo).Figura 2. Representação de uma molécula apolar (a de cima) e polar (a de baixo).

Na molécula que possui átomos iguais, os elétrons são atraídos para o núcleo com a mesma força. Logo, a ligação é apolar. Isso significa que a nuvem eletrônica é igualmente distribuída entre os dois núcleos.

Exemplos de ligações covalentes apolares: O2, Cl2, F2, H2, Br2.

Já na molécula composta por átomos diferentes, ocorre uma competição pelos elétrons, que são atraídos para o átomo que apresenta maior eletronegatividade. Logo, a ligação é polar. Ou seja, a nuvem eletrônica se localiza mais próxima do átomo mais eletronegativo.

Exemplos de ligações covalentes polares: HCl, HF, BrCl, PCl.

OBSERVAÇÃO: As ligações iônicas apresentam máxima polarização. Portanto, toda substância iônica é polar por natureza.

Se fôssemos colocar os tipos de ligação em uma escala, ficaria assim:

Níveis de polaridade.Níveis de polaridade.

Polo positivo e negativo

O acúmulo de cargas em determinada região é denominado pólo. Este pode ser negativo ou positivo, e é representado das seguintes formas:

  • Polo negativo: δ-
  • Polo positivo: δ+

O polo positivo é o que apresenta a menor densidade eletrônica e corresponde aos átomos menos eletronegativos. Já o polo negativo é o que apresenta a maior densidade eletrônica e corresponde aos átomos mais eletronegativos.

A polarização da ligação é representada pelo momento dipolar \(\mu\), também chamado de dipolo elétrico. É representado por um vetor orientado do átomo menos eletronegativo (polo positivo) para o átomo mais eletronegativo (polo negativo).

Para facilitar o entendimento, é só imaginar os elétrons tendendo para o átomo mais eletronegativo. É por isso que o sentido da seta vai ser do menos para o mais eletronegativo.

Veja os exemplos a seguir:

Polaridade das moléculas

Em relação à polaridade, as moléculas podem ser classificadas como polares ou apolares.

Para determinar a polaridade de uma molécula, é necessário somar os vetores de cada uma das ligações polares presentes na molécula e determinar, assim, o vetor momento dipolar resultante (\(\mu\)r).

  • \(\mu\)= 0: Molécula apolar
  • \(\mu\)≠ 0: Molécula polar

Para determinar o vetor \(\mu\)r, devemos levar em conta:

  • Escala de eletronegatividade: a fim de determinar a orientação dos vetores de cada ligação polar;
  • Geometria da molécula: a fim de determinar a disposição espacial desses vetores.

Note: É possível que uma molécula que contenha ligações polares seja apolar! Na Tabela 1, seguem alguns exemplos para determinar se a molécula é polar ou apolar.

Tabela 1. Determinação da polaridade das moléculas.Tabela 1. Determinação da polaridade das moléculas. 


Exercícios

Exercício 1
(FUVEST/2006)

A figura mostra modelos de algumas moléculas com ligações covalentes entre seus átomos.

Analise a polaridade dessas moléculas, sabendo que tal propriedade depende da diferença de eletronegatividade entre os átomos que estão diretamente ligados. Nas moléculas apresentadas, átomos de elementos diferentes têm eletronegatividades diferentes.

Observação: eletronegatividade é a capacidade de um átomo para atrair os elétrons da ligação covalente.

Dentre essas moléculas, pode-se afirmar que são polares apenas:

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